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基于FPGA的DTI设计与实现的任务书
一、选题背景
随着数字信号处理技术的发展，FPGA作为一种可重构的计算平台，广泛应用于多媒体信号处理、通信、图像处理、控制系统等领域。DTI（DiffusionTensorImaging）技术是一种用于评估白质纤维束的定向、连通性和微结构形态的成像方法，它对临床诊断具有重要意义。本课题旨在基于FPGA平台设计实现一种高效的DTI数据处理系统，以提高DTI技术的成像质量。
二、任务要求
1.研究DTI数据处理的基本原理，包括数据预处理、图像重建和图像分析等部分，了解常见的DTI成像模型和算法；
2.分析FPGA平台的特点和优势，选择合适的FPGA器件和开发工具，并进行初步的FPGA开发环境配置和调试；
3.设计DTI数据处理系统的总体结构和各个模块，包括图像采集、数据预处理、图像重建、图像分析和数据输出等模块；
4.实现DTI数据处理系统的各个模块，并进行综合和仿真验证，保证系统的正确性和稳定性；
5.对DTI数据处理系统进行性能测试和评估，比较不同算法和参数对成像质量的影响，定量分析系统的处理效率和成像质量；
6.撰写课题研究报告和系统开发文档，说明系统的设计思路、实现细节、性能特点和应用前景等内容。
三、具体内容
1.了解DTI数据处理的基本原理和相关算法；
2.确定FPGA开发环境和开发工具；
3.设计DTI数据处理系统的总体结构和各个模块，包括图像采集、数据预处理、图像重建、图像分析和数据输出等模块；
4.实现DTI数据处理系统的各个模块，采用VHDL语言进行编写和调试；
5.对DTI数据处理系统进行综合和仿真验证，保证系统的正确性和稳定性；
6.对DTI数据处理系统的性能进行测试和评估，比较不同算法和参数对成像质量的影响；
7.撰写课题研究报告和系统开发文档，说明系统的设计思路、实现细节、性能特点和应用前景等内容。
四、进度计划
1.第1周：确定选题，分析DTI数据处理的基本原理和相关算法；
2.第2-3周：确定FPGA开发环境和开发工具，进行FPGA开发环境配置和调试；
3.第4-5周：设计DTI数据处理系统的总体结构和各个模块；
4.第6-8周：实现DTI数据处理系统的各个模块，采用VHDL语言进行编写和调试；
5.第9-10周：对DTI数据处理系统进行综合和仿真验证，保证系统的正确性和稳定性；
6.第11-12周：对DTI数据处理系统的性能进行测试和评估，比较不同算法和参数对成像质量的影响；
7.第13-14周：撰写课题研究报告和系统开发文档，说明系统的设计思路、实现细节、性能特点和应用前景等内容。
五、参考文献
1.ZhangM,PikeGB,EvansAC.Magneticresonanceimagingofthebrainwhitematterusingdiffusiontensorimaging[J].Medicalphysics,1998,25(1):61-76.
2.TaokaT,IwasakiS,UchidaH,etal.Diffusiontensorimagingofnon‐gliomatousbrainstemtumors[J].JournalofMagneticResonanceImaging:AnOfficialJournaloftheInternationalSocietyforMagneticResonanceinMedicine,2006,23(1):47-53.
3.SansoneM,CastellanoA,MorraVB,etal.MRIgray-andwhite-mattercharacteristicsofCreutzfeldt-Jakobdisease[J].JNeurol,2013,260(2):694-701.
4.张文斌.基于FPGA的数字信号处理在电力系统测量中的应用[C].电力电子与自动化设备,2012:43-46.
5.朱德生,杨剑锋,赵华斌.基于FPGA的图像处理[J].计算机与数字工程,2008,36(9):1737-1741.